一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，用于提高多旋翼無(wú)人飛行器的防撞性能。該多旋翼無(wú)人飛行器包括：測(cè)距傳感器(1)、防撞支臂(2)、電機(jī)(3)、機(jī)架(4)、電池座(5)和飛行控制器(6)，所述測(cè)距傳感器(1)與防撞支臂(2)連接，所述電機(jī)(3)與機(jī)架(4)連接，所述防撞支臂(2)與機(jī)架(4)連接，所述電池座(5)與機(jī)架(4)連接，所述測(cè)距傳感器(1)與飛行控制器(6)連接，所述飛行控制器(6)用于根據(jù)測(cè)距傳感器(1)測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)。
【專利說明】
一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及無(wú)人飛行器技術(shù)，特別涉及的是一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]多旋翼無(wú)人飛行器通常是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的飛行控制器中的程序操縱的不載人飛行器。目前大部分民用飛行器控制是通過地面站和飛行器之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過地面站將控制指令傳到飛行器上的飛行控制器，通過飛行控制器控制飛行器的飛行姿態(tài)。
[0003]近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，多旋翼無(wú)人飛行器以其低損耗、零傷亡、高機(jī)動(dòng)性等優(yōu)勢(shì)，在軍事、民用和科學(xué)研究三大領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，比如在軍事上可用于監(jiān)控，火力打擊;在民用上，可以用于電網(wǎng)巡視，城市環(huán)境監(jiān)測(cè);在科學(xué)研究上，可用于對(duì)生活污染區(qū)域的取樣。多旋翼無(wú)人飛行器具備垂直升降、懸停等靈活飛行性能優(yōu)勢(shì)，因此在某些環(huán)境下比固定翼無(wú)人飛行器具有更好地適用性。多旋翼無(wú)人飛行器將更加適用于在危險(xiǎn)和惡劣的環(huán)境下工作。在軍事和民用領(lǐng)域都將具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]對(duì)于在城市上空，叢林，橋梁附近等復(fù)雜環(huán)境下飛行的多旋翼無(wú)人飛行器，很容易與建筑物，樹木，橋梁等發(fā)生碰撞。傳統(tǒng)多旋翼無(wú)人飛行器只能靠人為操控飛行方向，這在比較空曠的環(huán)境下適用性較好，但是在上述復(fù)雜環(huán)境下人為操控飛行時(shí)，其防撞性能較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，用于提高多旋翼無(wú)人飛行器的防撞性能。
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，包括:測(cè)距傳感器、防撞支臂、電機(jī)、機(jī)架、電池座和飛行控制器，所述測(cè)距傳感器與防撞支臂連接，所述電機(jī)與機(jī)架連接，所述防撞支臂與機(jī)架連接，所述電池座與機(jī)架連接，所述測(cè)距傳感器與飛行控制器連接，所述飛行控制器用于根據(jù)測(cè)距傳感器測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)。
[0007]優(yōu)選地，所述測(cè)距傳感器為超聲波測(cè)距傳感器。
[0008]優(yōu)選地，至少兩個(gè)防撞支臂朝上垂直于機(jī)架支臂和/或位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向，且每個(gè)防撞支臂上均安裝有一個(gè)測(cè)距傳感器。
[0009]優(yōu)選地，位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向的防撞支臂的數(shù)量與所述多旋翼無(wú)人飛行器的機(jī)架支臂的數(shù)量相等。
[0010]優(yōu)選地，朝上垂直于機(jī)架支臂的防撞支臂的數(shù)量為I個(gè)。
[0011]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括保護(hù)罩，所述保護(hù)罩包圍在測(cè)距傳感器的外側(cè)。
[0012]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，通過在多旋翼無(wú)人飛行器上安裝測(cè)距傳感器，以實(shí)時(shí)測(cè)量出飛行器附近的障礙物的距離，飛行控制器根據(jù)測(cè)距傳感器測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)來(lái)規(guī)避自身與障礙物的碰撞，特別適合在叢林、樓宇、橋梁等復(fù)雜環(huán)境中飛行，大大減少了飛行器飛行過程中發(fā)生的碰撞問題，同時(shí)減少了對(duì)飛行器控制人員的技術(shù)要求。另外本申請(qǐng)實(shí)施例提供的帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，成本較低，便于推廣使用。
【附圖說明】
[0013]此處所說明的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0014]圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0016]圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)右視圖；
[0017]圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)主視圖；
[0018]附圖標(biāo)記說明:I一測(cè)距傳感器;2—防撞支臂；3—電機(jī);4一機(jī)架；5—電池座，6—飛行控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0020]為提高多旋翼無(wú)人飛行器的防撞性能，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，如圖1至圖4所示，主要包括測(cè)距傳感器I，防撞支臂2，電機(jī)3，機(jī)架4，電池座5和飛行控制器6。
[0021]所述測(cè)距傳感器與防撞支臂連接，結(jié)合圖1所示，位于飛行器側(cè)面的防撞支臂為桿狀且從飛行器的中心位置向外延伸，位于飛行器上方的防撞支臂垂直于飛行器的機(jī)架支臂所形成的平面。測(cè)距傳感器位于防撞支臂的最外端，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以方便地測(cè)量出飛行器側(cè)面或上方的障礙物距離飛行器的距離，而不受飛行器自身零部件的干擾。
[0022]所述電機(jī)與機(jī)架連接，電機(jī)位于機(jī)架的支臂的最外端，電機(jī)上方即為飛行器旋翼，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而給整個(gè)飛行器提供前進(jìn)的動(dòng)力，對(duì)與六旋翼飛行器而言，機(jī)架支臂的數(shù)量為6個(gè)，同樣支臂端頭的電機(jī)數(shù)量也可以為6個(gè)。
[0023]所述電機(jī)與機(jī)架連接，同樣防撞支臂也與機(jī)架連接，且兩個(gè)連接點(diǎn)可以為一處，具體如圖1所示，防撞支臂與機(jī)架的連接點(diǎn)為板狀的底座，所述底座的底面平行于飛行器的機(jī)架所形成的平面，在一種實(shí)施方式中，電機(jī)與機(jī)架支臂通過螺栓固定連接，通過在底座上設(shè)置的螺紋孔，通過上述螺栓進(jìn)而將電機(jī)，機(jī)架支臂，防撞支臂的底座三者連接在一起。
[0024]所述電池座與機(jī)架連接且電池座位于機(jī)架中心位置的下方，由于電池在整個(gè)飛行器中占有一定的質(zhì)量比重，通過將電池座安裝在機(jī)架的形心位置的下方，電池安裝在電池座中，進(jìn)而使整個(gè)飛行器的質(zhì)量分布更加均衡。當(dāng)然在機(jī)架的下方還安裝有腳架，腳架的數(shù)量可以為兩個(gè)，通過設(shè)置上述腳架，以達(dá)到在飛行器起飛或者降落支撐整個(gè)飛行器的作用。
[0025]所述測(cè)距傳感器與飛行控制器連接，測(cè)距傳感器跟蹤測(cè)量飛行器的飛行軌跡附近的障礙物的距離，將上述障礙物的距離值發(fā)送飛行控制器，又或者是飛行控制器主動(dòng)獲取測(cè)距傳感器測(cè)量出的距離值，所述飛行控制器即可根據(jù)測(cè)距傳感器測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)。例如飛行器飛行正前方的障礙物距離小于預(yù)設(shè)閾值，此時(shí)飛行控制器控制飛行器保持懸空，停止繼續(xù)向前飛行，又或者沿原飛行軌跡返航一段距離等。又例如飛行器前進(jìn)方向的側(cè)面測(cè)距傳感器發(fā)送的距離值小于預(yù)設(shè)閾值，此時(shí)飛行器可以向反方向稍微偏航飛行，以保證飛行器側(cè)面的距離大與預(yù)設(shè)閾值，即飛行安全距離。
[0026]對(duì)于上述的“飛行控制器即可根據(jù)測(cè)距傳感器測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)”，首先在飛行控制器中需要有預(yù)設(shè)程序，預(yù)設(shè)程序中還要有一些參數(shù)，例如安全距離值，即上述的預(yù)設(shè)閾值，通過將上述的安全距離值與飛行器的測(cè)距傳感器測(cè)量出來(lái)的距離值作對(duì)比，進(jìn)而根據(jù)預(yù)設(shè)程序調(diào)整飛行器的飛行姿態(tài)。這里所述的“調(diào)整”，當(dāng)測(cè)距傳感器測(cè)量出來(lái)的障礙物的距離小于安全距離值時(shí)也可以表現(xiàn)出來(lái)靜態(tài)響應(yīng)，即只進(jìn)行兩個(gè)距離值的比較動(dòng)作，在飛行器的飛行姿態(tài)上不做變化。
[0027]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，通過在多旋翼無(wú)人飛行器上安裝測(cè)距傳感器，以實(shí)時(shí)測(cè)量出飛行器附近的障礙物的距離，飛行控制器根據(jù)測(cè)距傳感器測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)來(lái)規(guī)避自身與障礙物的碰撞，特別適合在叢林、樓宇、橋梁等復(fù)雜環(huán)境中飛行，大大減少了飛行器飛行過程中發(fā)生的碰撞問題，同時(shí)減少了對(duì)飛行器控制人員的技術(shù)要求。另外本申請(qǐng)實(shí)施例提供的帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，成本較低，便于推廣使用。
[0028]在上述實(shí)施例中，安裝在飛行器上的測(cè)距傳感器具體可以為激光測(cè)距傳感器，紅外測(cè)距傳感器，光電測(cè)距傳感器等，其主要目的是測(cè)出飛行器飛行軌跡上的障礙物的距離，然后把上述距離值傳送至飛行控制器，又或者是飛行控制器主動(dòng)獲取測(cè)距傳感器測(cè)量出的距離值。在一種實(shí)施方式中，上述的測(cè)距傳感器具體為超聲波測(cè)距傳感器，超聲波測(cè)距離傳感器采用超聲波回波測(cè)距原理，通過超聲波發(fā)射與接收超聲波信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量自身與障礙物之間的距離，運(yùn)用精確的時(shí)差測(cè)量技術(shù)，采用小角度，小盲區(qū)超聲波傳感器，具有測(cè)量準(zhǔn)確，低成本等優(yōu)點(diǎn)。
[0029]通常在飛行器朝上垂直于機(jī)架支臂的方向或者是位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向安裝測(cè)距傳感器即可實(shí)現(xiàn)提高多旋翼無(wú)人飛行器的防撞性能的目的，在一種實(shí)施方式中，至少兩個(gè)防撞支臂朝上垂直于機(jī)架支臂和/或位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向，且每個(gè)防撞支臂上均安裝有一個(gè)測(cè)距傳感器。在另一種實(shí)施方式中在每個(gè)機(jī)架支臂的端頭均有一個(gè)防撞支臂，每個(gè)防撞支臂上均有安裝有測(cè)距傳感器，即位于多旋翼無(wú)人飛行器側(cè)面的測(cè)距傳感器的數(shù)量與所述多旋翼無(wú)人飛行器的機(jī)架支臂的數(shù)量相等。同時(shí)在機(jī)架中心位置的上方同也安裝有I個(gè)測(cè)距傳感器，通過設(shè)置上述測(cè)距傳感器，將精確測(cè)量出飛行器側(cè)面方向以及上方的障礙物的距離，通過飛行控制器對(duì)飛行器飛行軌跡的調(diào)整以規(guī)避自身與障礙物的碰撞。
[0030]上述多旋翼無(wú)人飛行器進(jìn)一步還可以包括保護(hù)罩，所述保護(hù)罩包圍在測(cè)距傳感器的外側(cè)，通過設(shè)置上述防護(hù)罩與防撞支臂，不僅起到固定、保護(hù)測(cè)距傳感器的目的，而且對(duì)飛行器的防撞性能提供進(jìn)一步的保障，避免飛行器的旋翼等關(guān)鍵部件與障礙物發(fā)生碰撞。具體而言，上述防護(hù)罩與防撞支臂在機(jī)架支臂的端頭，位于整個(gè)飛行器的最外側(cè)，意外碰撞時(shí)最先與障礙物接觸，避免飛行器旋翼等一些關(guān)鍵部件發(fā)生碰撞受損。
[0031]以上僅為本申請(qǐng)的實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶防撞裝置的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，包括:測(cè)距傳感器(I)、防撞支臂(2)、電機(jī)(3)、機(jī)架(4)、電池座(5)和飛行控制器(6)，所述測(cè)距傳感器(I)與防撞支臂(2)連接，所述電機(jī)(3)與機(jī)架(4)連接，所述防撞支臂(2)與機(jī)架(4)連接，所述電池座(5)與機(jī)架(4)連接，所述測(cè)距傳感器(I)與飛行控制器(6)連接，所述飛行控制器(6)用于根據(jù)測(cè)距傳感器(I)測(cè)出的障礙物的距離調(diào)整多旋翼無(wú)人飛行器的飛行姿態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，所述測(cè)距傳感器(I)為超聲波測(cè)距傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，至少兩個(gè)防撞支臂(2)朝上垂直于機(jī)架支臂和/或位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向，且每個(gè)防撞支臂(2)上均安裝有一個(gè)測(cè)距傳感器(I)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，位于機(jī)架支臂的延長(zhǎng)線方向的防撞支臂(2)的數(shù)量與所述多旋翼無(wú)人飛行器的機(jī)架支臂的數(shù)量相等。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，朝上垂直于機(jī)架支臂的防撞支臂(2)的數(shù)量為I個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多旋翼無(wú)人飛行器，其特征在于，進(jìn)一步包括保護(hù)罩，所述保護(hù)罩包圍在測(cè)距傳感器(I)的外側(cè)。
【文檔編號(hào)】B64C19/00GK205554567SQ201620198823
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】徐立芳, 莫宏偉, 王曉偉
【申請(qǐng)人】哈爾濱偉方智能科技開發(fā)有限責(zé)任公司